infome sobre resalto hidraulico

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FACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

DOCENTE: Giovene Prez Campomanes

ASIGNATURA: Mecnica de Fluidos

TEMA: Resalto Hidrulico

INTEGRANTES: GARCA SIANCAS, Pablo HERNANDES MACEDA, Manuel LOPEZ ROSALES, Cristian

CARATULA .Pg.1

INDICEPg.2

I. INTRODUCCION...Pg.3

II. OBJETIVOS.. Pg.4

III. MARCO TEORICO.. Pg.5

III.a DEFINICIONES Pg.5

III.b. VERTEDERO HIDRAULICO Pg.6

III.b.1 USO DE VERTEDEROS PARA MEDIR EL CAUDAL. Pg.6

III.b.2 FUNCIONES. Pg.7

IV. DESARROLLO DEL TEMA Pg.9

IV.a RESALTO HIDRAULICO. Pg.9

IV.a.1 DEFINICION..Pg.9

IV.a.2 TIPOS.Pg.9

IV.b CONSTRUCCIN DE UNA MAQUETAPg.10

IV.b.1 INTRODUCCION. Pg.10

IV.b.2 ELEMENTOS PARA LA CONSTRUCCIN DE LA MAQUETA DE UN RESERVORIO. Pg.11

IV.b.3 ELABORACION DE LA MAQUETA Pg.11

IV.c APLICACION DE PROGRAMA EN EL CALCULO DE CAUDAL Y RESALTO HIDRAULICO.. Pg.17

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...

VI. BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRACIA

I. INTRODUCCION

El presente trabajo consiste en visualizar el resalto hidrulico que se puede apreciar en un vertedero con inclinacin, de una represa.El objetivo de este trabajo es mostrar a travs de pruebas experimentales como se puede medir el resalto hidrulico.Pero el paso inverso de rgimen rpido al lento se produce de forma brusca, con una fuerte disipacin de energa, que se manifiesta por un conjunto de remolinos, previos a la elevacin del calado correspondiente al rgimen lento. Este efecto se conoce como resalto hidrulico.En nuestro pas se han construido represas para aprovechar su recurso hdrico, como las Poechos (Sullana), Gallito Ciego (Cajamarca) tambin tenemos el complejo Hidroelctrico del Mantaro (Huancavelica), los cuales manejan grandes volmenes de agua por segundo, los cuales son utilizados para producir energa y el caudal que no es necesario se elimina mediante los vertederos que se construyen en las represas.

II. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Demostrar el resalto hidrulico, por medio de una rampa de desage con inclinacin de una represa

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Demostrar la importancia de una rampa en el tramo final del desage Analizar las caractersticas y el funcionamiento del vertedero. Demostrar la disipacin de la energa que se genera por la inclinacin de la rampa.

III. MARCO TEORICO:

III.a. DEFINICIONES: Represa: Es una estructura que se emplaza en una corriente de agua para embalsarla y/o desviarla para su posterior aprovechamiento o para proteger una zona de sus efectos dainos.

Elaliviaderoovertedero:es laEstructura hidrulica por la que rebosa el agua excedentaria cuando la presa ya est llena.

Lascompuertas: Son los dispositivos mecnicos designados a regular el caudal a travs de la presa

Resalto hidrulico: Es el cambio que se da sbitamente bajo condiciones apropiadas, de unacorriente que fluye rpidamente en un canal abierto a una corriente que fluye despacio con un rea de seccin transversal mayor y una elevacin sbita en el nivel de la superficie del lquido.

Caudal: Se denomina caudal al volumen de agua que circula por el cauce de unroen un lugar y tiempo determinados.

Coeficiente de descarga: Es un factor adimensional caracterstico de la vlvula, que permite calcular el caudal con el que desembalsa una vlvula en funcin del nivel del fluido en el embalse o reserva.

III.b. VERTEDERO HIDRAULICOElvertedero hidrulicooaliviaderoes una estructurahidrulicadestinada a propiciar el pase, libre o controlado, del agua en lo escurrimientossuperficiales, siendo el aliviadero en exclusiva para el desage y no para la medicin. Existen diversos tipos segn la forma y uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas en presas.III.b.1 Uso de vertederos para medir el caudal (Q)Los vertederos se utilizan como instrumentos de medicin de caudales ms antiguos, simples y confiables para medir el flujo del agua en un canal si se dispone de suficiente cada y la cantidad de agua a medir no es muy grande. Los vertederos son instrumentos efectivos de medicin porque si tienen un tamao y forma determinados en condiciones de flujo libre y rgimen permanente, existe una relacin definida entre la forma de la abertura determina el nombre del vertedero.

Desde el punto de vista de la seccin por la cual se da el vertimiento: Rectangulares Trapezoidales Triangulares Circulares

III.b.2 FUNCIONESAliviadero como elemento de presa Tiene varias finalidades entre las que se destaca: Garantizar la seguridad de la estructura hidrulica, al no permitir la elevacin del nivel, aguas arriba, por encima del nivel mximo (NAME por su siglas Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias) Garantizar un nivel con poca variacin en un canal de riego, aguas arriba. Constituirse en una parte de unaseccin de aforodelrooarroyo. Disipar la energa para que la devolucin al cauce natural no produzca daos.En unapresase denominavertederoa la parte de la estructura que permite la evacuacin de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua.Generalmente se descargan las aguas prximas a la superficie libre del embalse, en contraposicin de ladescarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos profundos del embalse.

Vertedero como elemento de canal Ilustracin 1. En las presas de materiales sueltos el aliviadero se dispone fuera del cuerpo de presa por razones de seguridad, en la foto la presa de Poechos, Sullana, (Per).

Los vertederos se usan conjuntamente con las compuertas para mantener un ro navegable o para proveer del nivel necesario a la navegacin. En este caso, el vertedero est construido significativamente ms largo que el ancho del ro, formando una "U" o haciendo diagonales, perpendicularmente al paso. Dado que el vertedero es la parte donde el agua se desborda, un vertedero largo permite pasar una mayor cantidad de agua con un pequeo incremento en la profundidad de derrame. Esto se hace con el fin de minimizar las fluctuaciones en el nivel de ro aguas arriba.Los vertederos permiten a loshidrlogosun mtodo simple para medir el caudal en flujos de agua. Conocida la geometra de la zona alta del vertedero y el nivel del agua sobre el vertedero, se conoce que el lquido pasa de rgimen lento a rpido, y encima del vertedero de pared gruesa, el agua adopta elcalado crtico.Los vertederos son muy utilizados en ros para mantener el nivel del agua y ser aprovechado como lagos, zona de navegacin y de esparcimiento. Los molinos hidrulicos suelen usar presas para subir el nivel del agua y aprovechar el salto para mover las turbinas.Debido a que un vertedero incrementa el contenido en oxgeno del agua que pasa sobre la cresta, puede generar un efecto benfico en la ecologa local del ro. Una represa reduce artificialmente la velocidad del agua, lo que puede incrementar los procesos de sedimentacin, aguas arriba; y un incremento de la capacidad de erosin aguas abajo. La represa donde se sita el vertedero, al crear un desnivel, representa una barrera para los peces migratorios, que no pueden saltar de niveles.IV. DESARROLLO DEL TEMAIV.a. RESALTO HIDRULICO

El resalto hidrulico es el ascenso brusco del nivel del agua que se presenta en un canal abierto a consecuencia del retardo que sufre una corriente de agua que fluye a elevada velocidad y pasa a una zona de baja velocidad. Este fenmeno presenta un estado de fuerzas en equilibrio, en el que tiene lugar un cambio violento del rgimen de flujo, de supercrtico a subcrtico.

IV.a.1. Tipos de resalto

El Bureau of Reclamation de los Estados Unidos investig diferentes tipos de resalto hidrulico en canales horizontales, cuya base de clasificacin es el nmero de Froude en la seccin de aguas arriba

CONSTRUCCIN DE UNA MAQUETAINTRODUCCIN:Basndonos en todas las clases realizadas en mecnica de fluidos, es que hemos conceptuado y aplicado estas bases en la representacin de la maqueta en la que a continuacin le presentamos:Se construy esta maqueta con el fin de demostrar propiedades innatas del fluido y que podremos encontrar en todo tipo de construcciones hidrulicas, nos basamos nicamente en el desage de una represa, para demostrarles el resalte hidrulico y la disipacin de la energa por medio de la forma dada a la estructura, tambin con la velocidad empleada se puede disipar toda esa energa establecida en el fluido.

ELEMENTOS PARA LA CONSTRUCCIN DE LA MAQUETA DE UN RESERVORIO

Triplay Tecno-Port Varillas de pino x3 Plstico Plancha metlica Pegamento Clavos Equipos(martillo, cortadora de tecno-Port) Barniz ELABORACIN

Imagen 1: Dndole forma y curvatura a la rampa para la obtencin del resalto hidrulico

Imagen 2: Iniciado las pruebas para darle la inclinacin adecuada a la rampa

Imagen 3: Segunda prueba fallida al colocar la rampa con un nivel muy bajo de altura por lo que haca que se retuviera el fluido en la estructura.

Imagen 4: Se encontr el nivel adecuado para demostrar el resalto hidrulico

Imagen 5: Finalizando la prueba de obtencin del resalto hidrulico

Ilustracin 6 Finalizando la estructuracin de la represa y vertedero hidrulico

Ilustracin 7 Impermeabilizando la parte interna de la represa con un material plstico

Ilustracin 8 Asegurando las placas de metal en el vertedero para darle una superficie lisa

Ilustracin 9 Sellando las juntas.

Ilustracin 10 Finalizacin de la maqueta.

PRUEBA DE LA RAMPA PARA VER SI HAY RESALTO HIDRAULICO:

APLICACION DE PROGRAMA EN E